Investigadors de l'IRB Barcelona aporten més dades sobre gens clau en diabetis

Al voltant dels nuclis de dues cèl·lules fusionades apareixen (verd i vermell) les mitocòndries de cada cèl·lula. La unió i separació de mitocòndries (d'una mateixa cèl·lula o amb mitocòndries d'altres) contribueix al funcionament correcte des orgànuls.

Al voltant dels nuclis de dues cèl·lules fusionades apareixen (verd i vermell) les mitocòndries de cada cèl·lula. La unió i separació de mitocòndries (d'una mateixa cèl·lula o amb mitocòndries d'altres) contribueix al funcionament correcte des orgànuls.


Descobreixen la relació entre gens que afecten la capacitat de la cèl·lula per generar energia.

Un dels indicadors més fiables per predir que una persona desenvoluparà diabetis tipus 2 és quan presenta resistència a la insulina. La insulina es produeix al pàncrees i és l’hormona encarregada de que els diferents teixits i òrgans del cos, com els músculs, rebin glucosa. La resistència a la insulina es caracteritza per la falta de resposta dels teixits a la insulina, i es contraresta per una major producció d’insulina per part del pàncrees. Quan el pàncrees no té capacitat suficient per generar la insulina necessària perquè els teixits rebin glucosa, s’incrementen els nivells de glucosa en sang a nivells patològics, i l’individu passa de ser resistent a la insulina a patir diabetis de tipus 2. Encara no s’entén gaire bé què genera la resistència a la insulina però diversos treballs indiquen que els individus resistents presenten problemes funcionals en les mitocòndries. Aquests orgànuls intracel·lulars són els encarregats de transformar la glucosa en l’energia que la cèl·lula utilitzarà per dur a terme les diverses funcions. Un treball realitzat per l’investigador Marc Liesa, del laboratori d’Antoni Zorzano de l’Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona), descriu una nova via de control d’un gen encarregat de la fusió de mitocòndries, el qual contribueix a la funció correcta d’aquests orgànuls i que, per tant, podria ser un agent clau en el desenvolupament de la resistència a la insulina. La revista científica PloS One en publica els resultats.

Diabetis: un mapa genètic complex

En treballs anteriors ja s’havia demostrat que les persones resistents a la insulina tenen alterada la capacitat de les mitocòndries per “fabricar” energia mitjançant el procés anomenat fosforilació oxidativa. En un treball del 2003 es van descobrir dos possibles actors principals, els gens anomenats PGC1-beta i PGC1-alfa. Aquests dos gens són els responsables de regular tota la cascada de gens i proteïnes que permeten a les mitocòndries produir energia per fosforilació oxidativa. Ara per primera vegada, un treball demostra que un altre gen, anomenat Mitofusina 2 (Mfn2), que ja es va trobar disminuït en pacients diabètics, està també regulat per PGC1 beta. Aquesta dada és clau, ja que fins al moment es considerava que PGC-1beta només controlava la producció d’energia regulant l’expressió dels gens mitocondrials responsables de la fosforilació oxidativa. “Hem trobat com s’ho fa la cèl·lula per regular aquest gen de fusió mitocondrial i expliquem perquè està disminuït en diabetis ja que qui el controla, PGC1-beta, al seu torn està afectat en aquesta patologia. Encara no sabem però quin és el paper de Mfn2 en diabetis, tot i que la nova evidència permet generar hipòtesis força interessants”, diu el primer autor de l’estudi, Marc Liesa.

Paper clau o secundari en diabetis?

Una de les hipòtesis és que la fusió mitocondrial és clau per a l’activitat correcte de les mitocòndries i que quan està disminuït el gen que en regula la fusió, la funció dels orgànuls també se’n veu ressentida. Però quin és el veritable lloc que li correspon a Mfn2 en el mapa genètic de la diabetis? Està la disminució de la fusió mitocondrial relacionada directament amb l’aparició de resistència a la insulina? Els investigadors han obtingut les primeres dades que condueixen a pensar que Mfn2 podria tenir un paper principal.

Els científics, en experiments realitzats al 2005 in vitro amb cèl·lules de múscul esquelètic de rata, van eliminar únicament el gen Mfn2, sense tocar PGC1beta, i van comprovar que la disminució de la fusió de mitocòndries afectava la capacitat per generar energia, “al marge de si PGC1beta està actuant correctament” emfatitza el cap de grup Antonio Zorzano. “El què estem proposant és que l’alteració de la fusió altera l’activitat de les mitocòndries. Si en experiments posteriors en un sistema viu sencer - no només en cèl·lules individuals- , veiem que només eliminant Mfn2 es genera resistència a la insulina, voldrà dir que només modulant l’activitat d’aquest gen podem contribuir al desenvolupament de la patologia i, per tant, seria una diana terapèutica interessant”, conclou Zorzano.

La diabetis de tipus 2 és una malaltia que avui en dia afecta al 6,5% de la població d’entre 30 i 65 anys a Espanya i en els darrers anys està augmentat la seva incidència entre adolescents i nens.

Article de referència:
Mitochondrial Fusion Is Increased by the Nuclear Coactivator PGC-1β.
Marc Liesa, Bárbara Borda-d'Água, Gema Medina-Gómez, Christopher J. Lelliott, José Carlos Paz, Manuel Rojo, Manuel Palacín, Antonio Vidal-Puig, Antonio Zorzano.
PloS One, e3613 (2008)